隨著如今開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，其產(chǎn)品也逐漸向小型化、高頻化、高功率密度方向邁進(jìn)。這些發(fā)展趨勢(shì)都對(duì)開(kāi)關(guān)電源的散熱性能產(chǎn)生了更為苛刻的要求。高頻、高功率密度化必然導(dǎo)致電子元器件過(guò)熱，尤其是開(kāi)關(guān)電源中的功率器件會(huì)產(chǎn)生更多的熱量。若熱量不及時(shí)排除，將引起電子電路板的熱流密度過(guò)高，影響電路的可靠性和壽命。電源電路內(nèi)部的溫升超過(guò)極限值時(shí)，將導(dǎo)致元器件失效。國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料表明，電子元器件的溫度每升高2℃，可靠性下降10%，溫升為50℃時(shí)，壽命只有25℃時(shí)的1/6。

如今，開(kāi)關(guān)電源的電路可靠性熱設(shè)計(jì)和熱評(píng)估工作在設(shè)計(jì)過(guò)程中尚屬薄弱環(huán)節(jié)，大部分設(shè)計(jì)人員仍停留在依靠整機(jī)環(huán)境試驗(yàn)過(guò)關(guān)的狀況。雖然對(duì)電路進(jìn)行了一定的熱設(shè)計(jì)，并實(shí)施了一定的熱控制措施，但未對(duì)其熱設(shè)計(jì)的效果進(jìn)行有效的評(píng)估，致使電源內(nèi)部個(gè)別過(guò)熱部件隱藏的故障隱患未能發(fā)現(xiàn)和排除，直接影響到整個(gè)電源的質(zhì)量和可靠性。

電源功率器件的散熱

電源功率器件的散熱主要有熱封裝技術(shù)、冷封裝技術(shù)和散熱器技術(shù)。熱封裝技術(shù)是將電子元件封裝在一個(gè)熱熔膠中，以保護(hù)元件免受外界環(huán)境的損害，并使元件能夠正常工作。冷封裝技術(shù)是將電子元件封裝在一個(gè)塑料外殼中，以保護(hù)元件免受外界環(huán)境的損害，并使元件能夠正常工作。散熱器技術(shù)是將電子元件與散熱器連接，以提高散熱效率，使元件能夠正常工作。

在穩(wěn)壓電源中主元器件采用功率半導(dǎo)體器件，如功率晶體管（GTR）、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）等，在使用這些元器件時(shí)重要的是如何使產(chǎn)生的熱量有效地散發(fā)出去，以得到其工作的高可靠性。散熱的一般方法是將元器件安裝在散熱器上，散熱器將熱量輻射到周圍的環(huán)境中，以通過(guò)自然對(duì)流來(lái)散發(fā)熱量。

一般來(lái)說(shuō)，從散熱器到周圍環(huán)境的熱流量P為

式中，h為散熱器總的熱傳導(dǎo)率［W／（cm2.℃）］，它由輻射及對(duì)流來(lái)決定；A為散熱器的表面積（cm2）；η為散熱器效率，它由散熱器的形狀所決定；ΔT為散熱器的溫度與環(huán)境溫度之差（℃）。

由式（5 －12）可知，散熱器的表面積越大，與環(huán)境溫度之差越大，散熱器的熱量輻射越有效。